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面向电力物联网新业务的电力通信网需求及发展趋势

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李捷

[导读] 摘要：随着我国经济实力不断加强，我国众多行业获得良好的发展。

        国网山西省电力公司太原供电公司山西太原 030012
        摘要：随着我国经济实力不断加强，我国众多行业获得良好的发展。其中电力物联网是智能电网向能源互联网发展的关键环节，承载电力物联网新业务的电力通信网，是沟通整个能源互联网生态圈的桥梁。
        关键词：电力物联网；新业务；电力通信网需求；发展趋势
        引言
        随着我们国家日益走向繁荣昌盛，我国的科技领域获得高速的发展，通信领域发展速度最快，被使用的范围最广泛的就是无线通信技术，它还促使全球化的无线网络技术不断地发展。光纤应用之前电力网络都是由光缆组成的，十分容易产生问题，同时维修工作也要耗费大量的人力物力。在此情况下，无线网络通信技术能够有效地弥补这些不足，所以当务之急是研究并找到适当的无线通信技术可以应用于电力通信专网中去。
        1通信网架构需求
        随着电力物联网新业务的开展，一方面，网络通信流量激增，若所有新业务都通过现有电力通信网进行传输，将导致网络不堪重负，需要大规模的网络基础设施投资；另一方面，电网与能源互联网生态圈企业进行业务及信息交互的需求日趋频繁，增大了电力通信网接受网络攻击的可能性。因此从带宽承载及安全性两方面考虑，若不对现有电力通信网进行调整，将会阻碍电力物联网的发展。当前电网通信系统的形态将会发生较大改变，通过新增电力通信网互联网大区，将其作为连接电力通信网与互联网的缓冲区，与传统的生产控制大区、管理信息大区联合形成电力通信网新架构，三个大区两两之间实现物理隔离，大区内部纵向贯通到底，从云、管、边、端等多层次进行分区，跨区之间的安全隔离措施需要在实际施工前进行严密论证，以更好地承载电力物联网新业务，建设能源互联网生态圈。适应电力物联网的电力通信网新架构形式中，生产控制大区和管理信息大区主要传输电力物联网中涉及用户隐私的、与电力生产管理密切相关的采集监测信息以及实时和非实时的电力控制信息，而超高频度的信息采集、全息感知、边缘计算等通过互联网大区来传输。电网与用户、政府、综合能源服务商、金融机构、电工装备制造商等其他能源互联网生态圈企业的复杂业务交互通过互联网大区完成。电力物联网终端可以通过有线网络接入到生产控制大区或管理信息大区，也可以通过无线专网或无线公网分别接入到三个大区，有线网络、无线专网和无线公网三种形式的接入网实现物理隔离。电力物联网终端通过单种或多种通信方式分别连接到电力通信网的生产控制大区、管理信息大区和互联网大区。电力物联网新业务的发展会使得电力通信网架构发生较大改变，从以电力通信专网为主，运营商公网为辅的传统通信网架构，演变为以互联网大区为沟通媒介的公网与专网一体化调度的电力通信网新架构。
        2发展趋势
        2.1配网自动化的实现方面
        电力公司要想对用电客户提供更优质的用电服务，便需要实现配网的自动化建设，所以电力公司也应当格外重视配网自动化方面的建设工作。这一建设的关键点之一在于通信质量的好坏，而无线通信技术具有低成本的优势，其应用有效的补上了电力系统中专网在光纤通信方面的不足，而且将无线通信和光纤通信结合起来，综合双方的优势，不但能够更加迅速地提升配网自动化水平，还可以对在配网建设中出现的一些问题进行及时地处理。此外，应用无线通信技术，还会在某种程度上降低电网在建设过程中在通信方面的电缆建设难度，这样就减少了在配网自动化建设的资金投入，降低了成本。

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        2.2推进电力无线通信信息化系统构建
        第一，科学运用网络监控系统，在实际运行环节，此系统可以针对各个网管系统设备实施科学统一的监控管理，全面分析通信网络中存在的安全隐患及风险要素，并制定具体的规定；第二，合理运用资源管理系统，在该系统的辅助下，可以对通信光缆、设备、电路等实施复合型管理，并依据资源的相关规范及要求，采取统一化的命名方式，为开展标准规范的管理工作奠定基础，有利于优化资源配置，完善现场资源管理环节；第三，将运维管理系统科学运用其中，通过利用该系统，可以对整个电力通信流程实施信息化管理，若电网在运行过程中存在异常情况，需要进一步剖析导致异常的原因，为制定有效应对措施提供参考依据。通过加大信息化系统建设力度，有利于维护无线通信专网安全，切实保障整体安全，并在信息化系统的辅助下，全面监测无线通信网络的实际运行状况，若在实时监测过程中发现问题，则采取行之有效的应对措施，为维护电力系统稳定有序运行奠定基础。
        2.3网络防火墙
        防火墙的使用可以保证电力通信网在正常的状态下进行访问使用。但是实际上如果想对防火墙进行说明，就可以说防火墙是控制网络能否进行访问的工具。防火墙的使用可以实现对网络边界的监控作用，从而保证内网与外网之间有隔离的措施，防止王部网络的非法入侵。防火墙的主要组成部分就是路由器、主机与软件这几方面，而防火墙的核心技术主要是过滤就属，如果电力通信网中的数据包安全出现了问题，就会导致整个系统受到威胁。防火墙中还涉及到代理技术与应用层网关。所谓的应用层网关就是代理防火墙的另一个称呼，对于电力系统网络安全而言，使用的主机可以是双重宿主主机或者是堡垒主机两种。代理服务就是等同于内部用户与外部服务的重要纽带，使网络用户可以透明的访问网络。但是服务器中的代理服务是不会知道用户到底在不在。
        2.4应急通信优化
        电力通信网的应急通信，为电力系统提供了应急条件，保障电力通信网的持续性和连续性。电力通信网运行方式优化的系统方面，注重资源的整合，通过资源整合，优化应急通信系统，优化时，积极配合先进的技术，促进通信网的发展。应急通信优化时，可用的先进技术有：微波通信、光纤通信等，组合不同的先进技术，促进通信网优化发展的同时，确保通信网的可靠性。应急通信系统优化后，能够在电力系统的不同区段，发出报警信号，通信网的计算机系统，直接分析通信网的运行状态，预测故障并报警，提高故障处理的效率，降低了通信网维护时的工作量。电力通信网的系统优化工作中，为了提升工作效率，还要优化维护和检修，降低通信网的故障发生频率。
        2.5通信运维智能化发展
        面向电力物联网新业务的电力通信网基础设施的运行维护要向着更加智能化的方向发展。随着电力物联网新业务的发展，我国的电力通信基础设施规模越来越大，种类越来越复杂，重要性越来越强，依靠自动化智能化技术对电力通信设施进行管理和运行维护。对电力通信网基础设施建立实物ID，支持工业互联网（Industrial Internet，IIT）在电力行业的标识解析应用，实现通信设施的全生命周期管理。建立电力通信网一体化运行管理平台，通过软件定义技术实现通信设施的一键配置管理，基于通信运维及故障管理的大数据分析，从而实现电力通信网设施的故障预警，研发支持综合运维的新型移动作业终端，对多种电力通信设备进行操作，有效支撑电力通信网智能化运维，更好地服务于电力物联网业务。
        结语
        伴随着无线通信专网技术的进一步发展，该技术的信息化、综合化程度日愈增强，对深化移动通信网络改革具有积极作用。在互联网技术广泛运用的当下，无线网络技术在电力企业中得到广泛运用，有助于促进电力通信健康可持续发展。为此，必须加大电力无线通信专属网络构建力度，有效彰显无线通信专网技术的价值。
        参考文献：
        [1]盛建雄，叶韵.电力无线通信专网在变电站的应用[J].湖州师范学院学报，2017（S1）：178-183.
        [2]王鹏.简析TD-LTE电力无线专网系统在电力通信网中的应用[J].电子世界，2017（7）：137-137.